分子篩的結(jié)構(gòu)特征可以分為四個(gè)方面、三種不同的結(jié)構(gòu)層次。第一個(gè)結(jié)構(gòu)層次也就是最基本的結(jié)構(gòu)單元硅氧四面體(SiO4)和鋁氧四面體(AlO4),它們構(gòu)成分子篩的骨架。相鄰的四面體由氧橋連結(jié)成環(huán)。環(huán)是分子篩結(jié)構(gòu)的第二個(gè)層次,按成環(huán)的氧原子數(shù)劃分,有四元氧環(huán)、五元氧環(huán)、六元氧環(huán)、八元氧環(huán)、十元氧環(huán)和十二元氧環(huán)等。環(huán)是分子篩的通道孔口,對(duì)通過(guò)分子起著篩分作用。氧環(huán)通過(guò)氧橋相互聯(lián)結(jié),形成具有三維空間的多面體。各種各樣的多面體是分子篩結(jié)構(gòu)的第三個(gè)層次。多面體有中空的籠,籠是分子篩結(jié)構(gòu)的重要特征。籠分為α籠,八面沸石籠,β籠和γ籠等。
α籠:是A型分子篩骨架結(jié)構(gòu)的主要孔穴,它是由12個(gè)四元環(huán),8個(gè)六元環(huán)及6個(gè)八元環(huán)組成的二十六面體?;\的平均孔徑為1.14nm,空腔體積為7603。α籠的最大窗孔為八元環(huán),孔徑0.41nm。八面沸石籠:是構(gòu)成X-型和Y-型分子篩骨架的主要孔穴,由18個(gè)四元環(huán)、4個(gè)六元環(huán)和4個(gè)十二元環(huán)組成的二十六面體,籠的平均孔徑為1.25nm,空腔體積為8503。最大孔窗為十二元環(huán),孔徑0.74nm。八面沸石籠也稱超籠。 β籠:主要用于構(gòu)成A型、X-型和Y型分子篩的骨架結(jié)構(gòu),是最重要的一種孔穴,它的形狀宛如有關(guān)削頂?shù)恼嗣骟w,空腔體積為1603,窗口孔徑為約0.66nm,只允許NH3、H2O等尺寸較小的分子進(jìn)入。
此外還有六方柱籠和γ籠,這兩種籠體積較小,一般分子進(jìn)不到籠里去。不同結(jié)構(gòu)的籠再通過(guò)氧橋互相聯(lián)結(jié)形成各種不同結(jié)構(gòu)的分子篩,主要有A-型、X型和Y型。
參考《催化原理》